کنترل مدرن چیست؟ سیستمهای کنترل کلاسیک در نیمه نخست قرن بیستم، نقش بسیار مهمی را در توسعه سیستمهای صنعتی و مهندسی بازی کردند و بخش مهمی از دستاوردهای بشر در آن زمان، مرهون وجود روشهای کنترل کلاسیک بوده است. اما رویکردهای کلاسیک و سنتی مانند مکان هندسی ریشهها، پاسخ فرکانسی و روش نایکوئیست (Nyquist)، علی رغم کاربرد موفقی که در طراحی سیستمهای کنترل ساده داشتند، نیازهای صنعتی و فنی آن زمان را برآورده نمیکردند و اساسا برای حل مسائل کنترل در سیستمهای پیچیده، نامناسب بودند. در این زمان، شاخه جدیدی از تئوری مهندسی کنترل معرفی شد و مورد استقبال عمومی قرار گرفت که ما امروزه آن را به عنوان سیستمهای کنترل مدرن میشناسیم که تمرکز اصلی آن بر روی مدلهای فضای حالت و روشهای طراحی موجود در این حوزه است. این روشها، بعدها باعث رشد بیسابقه تئوریهای کنترل و طرح مسائل و روشهای به مراتب پیچیدهتری شدند که عملا در زمان کنترل کلاسیک، کسی توان حل کردن آن ها را نداشت. اهمیت یادگیری کنترل مدرن چیست؟ درس سیستم های کنترل مدرن (Modern Control Systems)، مهمترین درس رشته مهندسی کنترل پس از درس سیستمهای کنترل خطی است و عملا پیش نیاز همه درسهای دیگری است که پس از آن در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی کنترل مطرح میشوند. این درس، در مقطع کارشناسی رشته مهندسی کنترل (به عنوان گرایشی از مهندسی برق یا مکانیک) به دانشجویان ارائه میشود. از طرفی، این درس در مقطع کارشناسی ارشد برخی از رشتهها نیز (مانند مهندسی برق-قدرت) به عنوان درس ضروری تعریف شده است. مفاهیم اساسی و بنیادی معرفی شده در درس کنترل مدرن برای برقراری ارتباط با دروس پیشرفته کنترل بسیار ضروری هستند، که از جمله آنها، میتوان به کنترل بهینه، کنترل چند متغیره، کنترل غیر خطی و کنترل مقاوم اشاره نمود. علاوه بر این، برای افرادی که قصد ادامه تحصیل در مقطع دکترای تخصصی مهندسی کنترل را دارند، این درس در کنار کنترل خطی و کنترل چند متغیره به عنوان یکی از دروس اساسی در آزمون ورودی مقطع دکتری در نظر گرفته شده است و تسلط بر مفاهیم و روشهای مطرح شده در آن، حائز اهمیت فراوان است. با پیشرفت علم کنترل و نیاز به محاسبات کامپیوتری، برای اینکه الگوریتمها برای کامپیوتر قابل درک باشند، از فضای ماتریسی استفاده شده است. از همین رو، در کنترل مدرن بر خلاف کنترل کلاسیک از فضای حالت ماتریسی سیستمها استفاده می شود. در این فرادرس چه چیزی یاد میگیریم؟ در این آموزش ابتدا به مباحث نمایش و نظریه سیستمهای خطی میپردازیم؛ سپس رویت پذیری و کنترل پذیری و آزمونهای آنها را از زیر نظر خواهیم گذراند؛ تحقق و پایداری سیستمهای خطی غیر متغیر با زمان را بررسی میکنیم و در نهایت فیدبک حالت و رویتگر حالت را در کنار هم یاد میگیریم.
